ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LXII NR 2 WARSZAWA 2011: 273-282
WŁODZIMIERZ MARSZELEWSKI, RAJMUND SKOWRON
ZWIĄZKI MIĘDZY ODWODNIENIEM ODKRYWKI
TOMISŁAWICE A W YBRANYMI ELEMENTAMI
USTROJU HYDROLOGICZNEGO JEZIORA GOPŁO
RELATIONS BETWEEN DEWATERING OF THE
TOMISŁAWICE OPEN-PIT MINE AND SELECTED ELEMENTS
OF THE LAKE GOPLO HYDROLOGICAL REGIME
Zakład Hydrologii i Gospodarki Wodnej, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu
A b stra c t: In 2009 com m enced the process o f dewatering o f the Tom isław ice open-pit mine (centred part o f
Poland). Water in the amount o f 13-15 mln m3/year w as channelled through River Pichna, then through N oteć into Lake Gopło. In 20 0 9 there w ere no significant changes in the lake water state. H owever, the lake water state increased noticeably in the later h a lf o f 2010. This rise w as related rather w ith high precipitation (above 700 mm in the period from M ay to D ecem ber) than with additional inflow o f water from the open-pit mine. The course o f water temperature changes in the lake in 2 0 0 9 -2 0 1 0 w as similar to the mean values recorded in the previous years. In summer 2 010 the m axim um value o f the temperature recorded on the surface o f the lake reached 27.4°C , and w as low er by merely 0.4°C than the maximum temperature value recorded in the past 60 years. N o unfavourable influence o f the dewatering process on the hydrological regim e o f Lake G opło has been observed for the last tw o years.
S ło w a klu czow e: odw odnienie, kopalnia odkrywkowa, jezioro, ustrój hydrologiczny K e y w o r d s : dewatering, open-pit m ine, lake, hydrological regime
WSTĘP
Związki między odwodnieniem odkrywki górniczej a ustrojem hydrologicznym jezio ra Gopło stanowią nowy temat badawczy. Konieczność obserwacji tych związków poja wiła się wraz z powstaniem odkrywki węgla brunatnego „Tomisławice”, z której od 2009 roku wody odprowadzane są pośrednio poprzez rzekę Pichnę i Noteć do jeziora Gopło. Przedstawiany temat jest nie tylko interesujący, ale równocześnie istotny co najmniej z trzech powodów: położenia jeziora w regionie o najmniejszych zasobach wodnych w Polsce; silnego zdegradowania ekosystemu jeziornego wskutek wieloletniego jego zanie czyszczania; położenia w Nadgoplańskim Parku Tysiąclecia i w obrębie obszaru Natura 2000 (PLH040007). Celem pracy jest analiza stanów i temperatury wody w jeziorze Go pło w pierwszych dwóch latach zasilania jeziora wodami z odkrywki węgla.
OBSZAR I METODY BADAŃ
Odkrywka węgla brunatnego „Tomisławice” znajduje się na Pojezierzu Kujawskim. Region ten charakteryzuje się występowaniem dwóch ciągów moren czołowych, uło żonych równoleżnikowo, przedzielonych obniżeniem wykorzystywanym przez górny odcinek Noteci. Większość analizowanego obszaru położona jest w zlewni Pichny- Noteci (Warty). Średni roczny odpływ jednostkowy wynosi od 2,0 do 2,5 dm3 • s'1 • km"2 i tym samym należy do najniższych w Polsce [Stachy, Biernat 1987]. W zależności od warunków meteorologicznych odpływ jednostkowy wykazuje duże zróżnicowanie: od 0,5 latem do 16,3 dm • s"1 • km'2 wiosną [Wachowiak 1980, Bartczak 2007].
Powierzchnia zlewni całkowitej jeziora Gopło po ujście Kanału Pieranie wynosi 1426,3 km2. Obszar zlewni od północy i wschodu oddziela dział wodny pierwszego rzędu Wisły i Odry. Na zachodzie i południu przebiegają działy wodne czwartego i piątego rzędu, oddzielające zlewnię jeziora Gopło od zlewni Jezior Ostrowskich, Skulskich i dorzecza gór nej Noteci. Na niektórych odcinkach działy są niewyraźne, często tworzą obszary bifurka- cyjne (np. w pradolinie Bachorzy i w dolinie Kanału Świesz-Gopło). Jezioro Gopło jest zbiornikiem przepływowym, odwadnianym przez rzekę Noteć Wschodnią, która odgrywa główną rolę w kształtowaniu jego reżimu hydrologicznego. Ponadto do jeziora uchodzi kilka kanałów i wiele rowów. Niecka jeziora Gopło posiada kształt wydłużony o przebiegu NNW- SSE i składa się z dwóch wyraźnych akwenów. Główny akwen tworzy część rynnowa o znacznym zróżnicowaniu rzeźby dna i długości 25 km. Natomiast po zachodniej stronie część rynnowa łączy się z tzw. akwenem zatokowym, w którym następuje wzrost głębo kości w kierunku północnym. Obie części rozdziela Półwysep Potrzymiech.
Powierzchnia jeziora wynosi 2121,5 ha [Choiński 2006], ajego pojemność 78 497 min m3. Podstawowe dane morfometryczne zestawiono w tabeli 1. O płytkim charakterze jeziora świadczy fakt, że jego objętość do głębokości 2,5 m wynosi aż 55,2% całkowitej objęto ści, natomiast poniżej 5 m tylko 19,5%.
Terenowe obserwacje hydrologiczne prowadzone są od początku 2008 roku [Marsze lewski, Skowron 2010]. Obejmują one pomiary stanów i przepływów wody w ciekach (głównie w Pichnie i jej dopływach) oraz stanów wody w południowej części jeziora Gopło. Wyniki badań z południowej części jeziora Gopło porównywano ze wskazaniami wodowskazu IMG W w Kruszwicy (stwierdzono bardzo wysoką korelację między war tościami stanów wody na obu posterunkach). W badaniach uwzględniane są na bieżąco wyniki obserwacji prowadzonych przez IMG W. Dotyczą one stanów wody i
przepły-TABELA 1. Podstaw owe parametry morfometryczne i hydrologiczne jeziora Gopło (opracowano na podstawie różnych materiałów i obliczeń własnych)
TABLE 1. Basic morphometric and hydro logical properties o fL a k e Gopło (prepared on the grounds o f various materials and ow n calculations) P(ha) V CM3' 103] ZWśr m n p .m Dmax [km] Smax [m] Sśr [m] Gmax [m] Gśr M N d P S w ![%] PW w [%] W Sch PGO-[%] 2121,5 78497 76,88 25 2500 872 16,6 3,6 1°25' |l,5 122,9 17,9 179 P - powierzchnia; surface, V - objętość; volume, Dmax - długość maksymalna; maximal length, Smax - szerokość maksymalna; maximal width, Sśr - szerokość średnia; mean width, Gmax - głębokość maksymalna; maximal depth, Gśr - głębokość średnia; mean depth, Nd - średnie nachylenie dna; mean botoom inclination, PS w - procent stratyfikacji wód; per cent o f the stratification o f water, PWw - procent wymiany wody w roku; per cent o f the water exchange in the year, W S ch - współczynnik Schindlera (stosunek powierzchni zlewni i jeziora do objętości jeziora); Schindler's coefficient, PGO - procentowy udział gruntów ornych w zlewni jeziora; percentage share o f the arable land in the catchment o f the lake.
Związki między odwodnieniem odkrywki Tomisławice 275
wów Noteci w profilu Łysek i Noć-Kalina, a także temperatury wody powierzchniowej w jeziorze Gopło (posterunek Kruszwica). Zakres badań własnych obejmuje także okre sowe pomiary pionowego rozkładu temperatury wody w najgłębszym miejscu jeziora Gopło, w celu określenia dynamiki masy wodnej.
WYNIKI I DYSKUSJA
Warunki meteorologiczne
Do głównych parametrów meteorologicznych wpływających w największym stopniu na stany i zasoby wodne zalicza się opady atmosferyczne i temperaturę powietrza. Ich analizę opracowano na podstawie danych z lat kalendarzowych 1991-2010, z posterun ku obserwacyjnego w Kleczewie. Braki danych temperatury powietrza w Kleczewie dla kilku miesięcy (maj 1995, sierpień 1996, październik 1999 i marzec 2001) oraz opadów atmosferycznych z lat 1991-1994 uzupełniono danymi ze stacji meteorologicznej w Kole. Postępowanie takie uzasadniają silne zależności między wartościami analizowanych pa rametrów z Kleczewa i Koła (r>0,9).
Średnia roczna (1991-2010) temperatura powietrza wyniosła 9,2°C. Obserwowano znacz ne jej zróżnicowanie w poszczególnych latach, od 5,4 (1996) do 10,6°C (2000, 2002, rys.
1). Należy podkreślić, że średnia temperatura powietrza w ostatniej dekadzie XX wieku (8,6°C) okazała się o 1,2°C niższa od średniej w pierwszej dekadzie XXI wieku (9,8°C). Fakt ten posiada szczególne znaczenie dla wielkości parowania zarówno z wody jak i z lądu, które - jak wiadomo - w największym stopniu zależy od temperatury powietrza.
Średnia roczna suma opadów atmosferycznych w latach 1991-2010 wyniosła 534 mm. Stwierdzono jednak znaczne zróżnicowanie sum rocznych od 354 mm w 2003 roku do 799 mm w 2010 roku (rys. 1). Warto podkreślić, że w dziesięcioleciu 1991-2000
obser-R Y S U N E K 1. P rzebieg temperatury pow ietrza (w ykres liniow y, °C) oraz sum y rocznych opad ów atm osferycznych (diagram słupkowy, mm) w latach kalendarzowych na posterunku m eteorologiczn ym w K leczew ie (opracowano na podstaw ie danych IMGW, O ddział w Poznaniu)
FIGURE 1. The course o f air temperature (line graph, in °C) and the sums o f annual precipitation (bar chart, in mm) recorded at the meteorological station in K leczew in the calendar years (prepared on the grounds o f the data obtained from the Institute o f M eteorology and Water Management, Branch in Poznań)
wowano niewielkie zróżnicowanie sum rocznych opadów (od 434 do 614 mm). Z kolei w ostatniej dekadzie wystąpiły sumy ekstremalne, w tym prawie 800 mm w 2010 roku. Tak znaczne zróżnicowanie wielkości opadów atmosferycznych wywołuje dużą dynami kę zmian zasobów wodnych w jeziorach, w tym zwłaszcza posiadających rozległe zlew nie. Roczne sumy opadów (średnio 534 mm) są znacznie mniejsze od parowania z po wierzchni jeziora, które w latach 1951-1965 wyniosło średnio 805 mm [Pasławski, Błasz czyk 1970].
Uwarunkowania antropogeniczne
W okresie poprzedzającym zwiększenie dopływu wód do jeziora Gopła, w związku z odwodnieniem odkrywki węgla brunatnego „Tomisławice”, a więc do 2009 roku, głów nym przejawem antropopresji było silne jego zanieczyszczanie ściekami. Jeszcze w 1995 roku jezioro było zanieczyszczane bezpośrednio i/lub pośrednio z 22 różnego rodzaju obiek tów przemysłowych, komunalnych i rolniczych. Do jeziora dopływało prawie 3400 m3 ścieków na dobę o ładunku BZTf 687 kg i fosforu ogólnego 29,35 kg P. Przed urucho mieniem oczyszczalni ścieków w Kruszwicy w 1993 roku, jezioro Gopło przyjmowało okresowo nawet powyżej 10 tys. m3dobę ścieków przemysłowych i komunalnych [Ju- trowska, Goszczyński 1996]. Szczególnie zdegradowana została północna jego część [Pietrucień, Skowron 1983]. Stąd też oceny wszystkich badań stanu zanieczyszczenia jeziora prowadzone od lat 70. XX wieku wskazywały, wg Systemu Oceny Jakości Jezior,
na pozaklasowy charakter jego wód.
Od stycznia 2009 roku do jeziora Gopło rozpoczęto odprowadzać wody pochodzące z odwadniania odkrywki węgla brunatnego „Tomisławice”. Wody z odkrywki kierowane są kanałem do rzeki Pichny, następnie płyną ok. 8,5 km rzeką Pichną do rzeki Noteci i dalej ok. 2,5 km wraz z wodami Noteci do jeziora Gopło. W roku 2009 odprowadzono łącznie 12 660 min m3 wody (tj. średnio 1,05 min m3/miesiąc), a w 2010 roku 15 505 min m3 (tj. średnio 1,29 min m3/miesiąc). Dodatkowe zasilanie jeziora Gopło przebiega równo miernie. Różnica między miesięczną maksymalną i minimalną ilością wody wynosiła w 2010 roku 0,42 min m3 (dane niepublikowane KWB „Konin” S.A.). Przy założeniu, że naturalny dopływ powierzchniowy i podziemny do jeziora wynosi rocznie 107,21 min m3 [Pasławski, Błaszczyk 1970], woda z odkrywki „Tomisławice” zwiększyła jego zasilanie o 11,8% w 2009 roku i o 14,5% w 2010 roku. W rzeczywistości wzrost zasobów wod nych jeziora Gopło był znacznie mniejszy od wzrostu zasilania, gdyż dodatkowy dopływ wody powoduje równocześnie zwiększenie jej odpływu i parowania. Aktualnie prowa dzone są prace związane ze sporządzeniem modelu umożliwiającego ocenę zmian zaso bów wodnych jeziora.
Stany wody w jeziorze
Średnie położenie zwierciadła wody w jeziorze w okresie 1887-2010 kształtowało się na poziomie 76,82 m n.p.m., co odpowiada średniemu rocznemu stanowi wody 231 cm na wodowskazie w Kruszwicy, przy średniej rocznej amplitudzie stanów wody równej 92,1 cm (iys. 2). Różnica między najwyższym (435 cm w 1888 roku) a najniższym (150 cm w latach 1989, 1990 i 1992) zanotowanym stanem wody w tym okresie wyniosła 285 cm. W latach 1887-2010 przebieg stanów maksymalnych, średnich i minimalnych charakte ryzował się trendami ujemnymi, nieistotnymi statystycznie. Trendy istotne statystycznie na poziomie istotności a=0,05 wykazują stany wody w krótszych okresach, np. stany
Związki między odwodnieniem odkrywki Tomisławice 277
R Y SU N E K 2. Przebieg stanów w od y w jeziorze G opło w latach 1887-2010: m aksym alne roczne - linia górna, średnie roczne - linia środkowa i minimalne roczne - linia dolna (opracowano na podstaw ie danych IM GW oraz Pasław ski, B łaszczyk 1970).
FIGURE 2. The course o f the water stage indexes recorded in Lake G opło in the years 1887-2010: - the maximum annual one - the upper line, the mean annual one - the m iddle line, and the m inimum annual one - the bottom line (prepared on the grounds o f the data obtained from the Institute o f M eteorology and Water M anagem ent, and Pasławski, B łaszczyk 1970).
roczne minimalne w latach 1961-2010, czy stany średnie roczne w latach 1965-2007 [Bartczak, Brykała 2010].
W przebiegu rocznym w latach 1961-2000 najwyższe stany wody notowano w kwiet niu - 253,8 cm oraz w marcu i maju - 243,3 cm. Z kolei najniższe stany występują w październiku i wrześniu i wynoszą odpowiednio 212,6 i 215,1 cm. Średnia roczna amplitu da stanów wody wynosiła 91 cm, której odpowiada zakres stanów między 191 i 282 cm, czyli 22 min m3 objętości wody w jeziorze (tab. 2). Największa absolutna roczna amplituda wystąpiła w 1980 roku i wyniosła 226 cm (197 i 423 cm na wodowskazie w Kruszwicy). Tak znaczne wahania poziomu jeziora spowodowało zmianę objętości o 74,02 min m3, czyli o 82,6% w stosunku do jego średniej objętości.
Pod koniec 2010 roku obserwowano wyraźny wzrost stanów wody w jeziorze Go pło. Średni poziom wody w grudniu 2010 roku wyniósł 325 cm, a maksymalny 336 cm (rys. 3). Spowodowane były one głównie wysokimi opadami atmosferycznymi trwają cymi od maja 2010 roku. W okresie maj-grudzień 2010 suma opadów atmosferycznych wyniosła 701 mm. Ponadto opady te wystąpiły po silnych roztopach wiosennych. Także druga połowa roku poprzedniego (2009) była okresem wyraźnie wilgotnym (maj-gru- dzień 542 mm). Od tego okresu obserwowany jest wzrost stanów wody w jeziorze.
TABELA 2. Średnie miesięczne i roczny stan w ody oraz średnia roczna amplituda w Jeziorze Gopło na posterunku Kruszwica w okresie 19 6 1 -2 0 0 0 (wg danych IMiGW)
TABLE 2. M ean monthly and annual index o f water stage and mean annual amplitude in Lake Gopło at the Kruszwica station in the period 1 9 6 1 -2 0 0 0 (according to the data obtained from the Institute o f Meteorology and Water Management)
XI XII I n III IV V VI v n vni IX X Średnia
M ean
Amplituda Amplitude
R Y SU N E K 3. Przebieg średnich m iesięcznych stanów w od y w je z . G opło od listopada 2 008 r. do grudnia 2 0 1 0 (w cm, linia górna) na tle m iesięcznych sum opadów atm osferycznych w K leczew ie (w mm) FIGURE 3. The course o f the water stage indexes recorded in Lake Gopło from Novem ber 2008 till Decem ber 2010 (in cm, the upper line) compared to the monthly sums o f precipitation in K leczew (in mm)
Temperatura wody
Pomiary temperatury wody powierzchniowej w jeziorze Gopło prowadzone są w sys temie pomiarów stacjonarnych (przez IMG W) na posterunku w Kruszwicy od 1956 roku. Z kolei badania pionowego jej zróżnicowaniem prowadzono w formie ekspedycyj nej z różną częstotliwością.
Średnia roczna (1961-2005) temperatura wody powierzchniowej w jeziorze Gopło (Kruszwica) wynosiła 10,56°C i charakteryzowała najcieplejsze jeziora w Polsce [Skow ron 2006]. W poszczególnych latach tego wielolecia wykazuje duże zróżnicowanie w granicach 9,25-11,93°C (tab. 3). W przebiegu rocznym najwyższe średnie temperatury wody notowane były w lipcu (20,39°C) i sierpniu (19,81°C), natomiast najniższe w styczniu (1,86°C) i lutym (2,02°C). Najwyższe średnie miesięczne (1961-2005) temperatury wody powierzchniowej zanotowano w lipcu 1994 roku (24,34 °C), z kolei najniższe w styczniu
1999 roku (0,12 °C).
Pomiary pionowego rozkładu temperatury wody w jeziorze Gopło przedstawiono dla okresu letniej stagnacji (tab. 4). Średnia temperatura wody na głębokości 5 m wynosiła 19,6 °C, obniżając się do 14,3 °C na 10 m i 11,1 °C na głębokości 15 m. Różnica temperatury wody między w warstwą powierzchniową (1 m) i przydenną (16 m) wynosiła 9,0 °C.
Zasięg epilimnionu w połowie okresu stagnacji letniej wskazuje na bardzo dobre warunki mieszania i w najgłębszym miejscu jeziora wynosi przeciętnie 9,5 m. Taki
TABELA 3. Średnie miesięczne oraz ekstremalne wartości temperatury w ody powierzchniowe jw jeziorze Gopło w wieloleciu 1 961-2005. Opracowano na podstawie danych IMiGW
TABLE 3. Mean monthly and extreme values o f surface water temperature in Lake Gopto in the period 1961 -2 0 0 5 (prepared on the grounds o f the data obtained from the Institute o f M eteorology and Water Management)
Miesiąc Month
XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X R
Średnia Mean
6,8 3,4 1,9 2,0 3,7 7,6 14,1 18,7 20,4 19,8 16,4 12,1 10,6
M ia 3,5 1,1 0,1 0,5 0,8 4,1 7,5 13,8 17,2 17,0 13,2 8,4 9,2 Maks. 12,2 9,7 5,2 4,3 7,1 10,7 19,0 23,1 24,3 2 2,7 18,4 16,7 11,9
Związki między odwodnieniem odkrywki Tomisławice 279
TABELA 4. Parametry stratyfikacji termicznej wody w jeziorze Gopło w najgłębszym punkcie jeziora w okresie letniej stagnacji w wybranych latach
TABLE 4. Parameters o f the thermal stratification o f water in Lake Gopto in its deepest point during the summer stagnation in the selected years
Parametry stratyfikacji termicznej w ody
Parameters o f the thermal stratificationof water 17.08. 1977 17.08. 1995 10.08. 1998 11.08. 20 0 7 18.08. 2008 17.08. 2 0 0 9 17.08. 2 010 Wartość średnia M ean value Średnia temperatura w ody
na głębokości 5 m (°C)
M ean temperature o f water at depth 5 m (°C)
18,0 21,0 18,5 18,6 19,3 20,8 21,1 19,6
Średnia temperatura w ody na głębokości 10 m (°C)
M ean temperature o f water at depth 10 m (°C)
16,0 14,7 17,0 14,6 10,9 15,5 11,6 14,3
Średnia temperatura w ody na głębokości 15 m (°C)
Mean temperature o f water at depth 15 m (°C )
10,7 12,2 12,6 12,0 9,0 10,8 10,7 11,1
Średnia temperatura wody nad dnem (°C) M ean temperature o f water above the bottom (°C)
10,6 12,0 12,2 11,6 8,9 9,8 10,4 10,8
Średni zasięg epilimnionu (m) Mean reach o f the epilimnion (m)
12,0 7,5 10,0 8,5 8,5 7,5 5,5 8,5
Średnia temperatura hypolimnionu (°C) Mean temperature o f Itypolimnion (°C)
10,4 12,13 13,02 ; 12,2 9,12 10,7 11,39 11,3
Średnia temperatura w ody w jeziorze (°C)
M ean temperature o f water in the lake (°C)
18,3 2 0,79 18,05 20,68 18,97 21,0 2 21,0 7 19,8
zasięg powoduje, że metalimnion zalega średnio do 13 m i charakteryzuje się gradien tem ok. 1,4-1,5°C • m 1. Udział hypolimnionu jest śladowy i najczęściej posiada tempera turę 11,9-12,0°C.
Jezioro Gopło ze względu na małe głębokości jest zbiornikiem, w którym w okresie lata epilimnion zajmuje ponad 90-95% objętości jeziora, a udział hypolimnionu ogranicza się często do poniżej 1%. Jezioro Gopło jest typowym zbiornikiem epitermicznym, w którym stosunek zawartości ciepła charakteryzuje jeziora ciepłe [Skowron 2009].
W ostatnim okresie najwyższe temperatury wody powierzchniowej zanotowano w 2010 roku. Maksymalna temperatura wystąpiła w lipcu 2010 roku i wyniosła 27,4°C. Była ona jedynie o 0,4 °C niższa w stosunku do wartości rekordowej z lipca 1994 roku. W latach 2008-2010 obserwowano tendencję do wzrostu temperatury wody (rys. 4).
Wody kopalniane odprowadzane są najpierw kanałem do rzeki Pichny, następnie płyną ok. 8,5 km Pichną do Noteci i dalej ok. 2,5 km wraz z wodami Noteci do jeziora Gopło. Powoduje to wzrost temperatuiy wód kopalnianych w półroczu letnim wskutek mieszania się ich z cieplejszymi wodami rzeki Pichny i ich nagrzewania się pod wpływem temperatury powietrza. Z kolei w półroczu zimowym następuje obniżanie się temperatury wód kopalnia nych, spowodowane także mieszaniem się z wodami Pichny oraz oddziaływaniem niskich temperatur powietrza. Dowodem na to są temperatury rzeki Pichny w miejscowości Zabo- rowo (przed ujściem do Noteci) oraz Noteci w miejscowości Noć Kalina (po połączeniu się z rzeką Pichną ok. 2 km przed ujściem do jeziora Gopło), które zamieszczono w tabeli 1.
R Y SU N E K 4. Przebieg średnich m iesięcznych temperatur w od y pow ierzchniow ej w jeziorze G opło w okresie od listopada 20 0 7 do grudnia 20 1 0 roku: m aksym alnych (linia górna), średnich (linia środkowa) i m inim alnych (linia dolna). Opracowano na podstaw ie danych IMG W
FIGURE 4. The course o f mean m onthly values o f surface water temperature in Lake G opło in the period from Novem ber 2007 to Decem ber 2010: the maximum values - the upper line, the mean ones - the middle line, and the m inimum ones - the bottom line (prepared on the grounds o f the data obtained from the Institute o f M eteorology and Water M anagement)
Dane przedstawione w tabeli 5 wskazują jednoznacznie, że temperatura wody dopły wającej do Gopła rzeką N otecią w skład której wchodzą także wody Pichny oraz wody kopalniane, charakteryzuje się wartościami „normalnymi”, spotykanymi w wielu innych rzekach w tej strefie klimatycznej. Wynoszą one od 10,4 w kwietniu do ponad 20, a nawet ponad 22°C w miesiącach letnich.
TABELA 5. Temperatury wody (°C) rzeki Pichny w Zaborowie przed ujściem do N oteci oraz N oteci w miejscowości N o ć Kalina ok. 2 km przed ujściem do jeziora Gopto
TABLE 5. Temperatures o f the water o f the River Pichna in Zaborowo before outlet to N oteć and temperatures o f the N oteć in N o ć Kalina o f the about 2 km before outlet to the Lake Gopto Rzeka River M iejscowość Station 06.11.2009 0 3.03.2010 2 2 .0 4 .2 0 1 0 2 7 .0 5 .2 0 1 0 3 0 .0 6 .2 0 1 0 10.08.2010 Pichna Zaborowo 7,6 5,2 9,3 13,7 17,5 18,8 j ; N oteć N o ć Kalina 5,4 1,9 10,4 15,8 22,7 20,3
Jak wynika z przedstawionych materiałów ustrój termiczny jeziora Gopło jest dobrze rozpoznany od wielu lat. Średnie miesięczne temperatury wody w latach poprzedzają cych rozpoczęcie odprowadzania wody z odkrywki „Tomisławice”, a więc do 2008 roku, wynosiły od niespełna 2 w styczniu do nieco ponad 20°C latem (w lipcu i w sierpniu), a w okresie wiosenno-jesiennym (od kwietnia do października) od ok. 8 poprzez ponad 20°C latem do ok. 12°C w październiku (tab. 6). W 2009 roku, a więc w pierwszym roku odprowadzania wody z odkrywki, średnia miesięczna temperatury wody w okresie od wiosny do jesieni była wyższa od temperatury średniej wieloletniej w kwietniu o 4,2°C, w maju o 1,1 °C, w lipcu o 0,8°C, sierpniu o 1,6°C, wrześniu o 2,5°C i październiku o 1,3°C. Tym samym średnia temperatura w okresie od kwietnia do października 2009 roku wy niosła 17,4°C i była o 1,4°C wyższa od średniej temperatury wody dla tego okresu z wielolecia 1986-2005. Temperatura wody w jeziorze Gopło - podobnie jak w przypadku innych jezior - pozostaje więc w największym stopniu pod wpływem warunków atmos ferycznych. Dowodem na to są także dane z 2010 roku. Średnia temperatura wody w
Związki między odwodnieniem odkrywki Tomisławice 281
TABELA 6 . Średnie wieloletnie miesięczne temperatury w ody (°C) w jeziorze Gopto w latach 1986-2005 i w roku 2008 oraz średnie miesięczne temperatury w ody w latach 2 0 0 9 -2 0 1 0
TABLE 6 . Mean long-term monthly temperatures o f water in the Lake Gopło in years 1986-2005 and in 2008 and mean monthly temperatures o f water in years 2 0 0 9 -2 0 1 0
Okres - Period |XI XII I II III IV V VI VII v in IX X 1986-2005 15,8 2,6 1,9 2,2 4,2 8,3 15,8 19,1 20,7 20,0 16,2 11,7 2008 18,4 4,7 3,8 5,1 5,3 6,6 15,2 2 0,4 20,6 2 0,4 16,7 12,4 2 0 0 9 ! 9,7 6,4 5,2 5,4 7,6 12,5 16,7 18,2 21,5 21,6 18,7 13,0 2010 18,1 5,4 3,4 4,0 5,7 8,5 12,3 19,0 23,2 21,8 15,8 9,2
lipcu 2010 roku należała do najwyższych od początku XX wieku i wyniosła 23,2°C, co związane było także z warunkami atmosferycznymi.
Powyższe spostrzeżenia potwierdzają wartości średniej rocznej i półrocznej temperatury wody w jeziorze Gopło (tab. 7). Średnia roczna temperatura wody w 2009 roku (a więc w pierwszym roku odprowadzania wód kopalnianych) wyniosła 13°C i tym samym była wyższa od temperatury średniej z wielolecia 1961-2005 o 2,2°C i wyższa od temperatury w 2008 roku (kiedy to jeszcze nie odprowadzano wód do jeziora) o 1,4°C.
W świetle powyższych faktów można stwierdzić, że woda z odkrywki w Tomisła- wicach nie wpływa na pogor szenie warunków funkcjono wania ekosystemu jeziora, ani z powodu zmian temperatu ry, ani także z powodu zmian zaw artości tlenu. Podczas spływu i ruchów turbulent- nych ulega natlenieniu tlenem z atmosfery. Badania zawar tości tlenu w Pichnie w miej scowości Zaborowo wykaza
ły prawie 100% nasycenie wody tlenem. Zwiększony dopływ dobrze natlenionej wody do jeziora Gopło może w konsekwencji poprawić warunki tlenowe w tym jeziorze, gdyż - jak już wspomniano - warunki tlenowe w jeziorze są od wielu lat złe. Poprawa tego rodzaju może nastąpić tym bardziej, że wody z odkrywki zawierają niewielkie ilości sub stancji biogenicznych, w przeciwieństwie do wód Noteci i wód w jeziorze Gopło, w których stężenia substancji biogenicznych są wysokie.
WNIOSKI
1. Jezioro Gopło pod względem hydrologicznym należy do zbiorników o wyraźnie ak tywnym charakterze. Decydują o tym głównie wysokie roczne wahania stanów wody (92 cm) oraz duży stopień wymiany wód (co 8,5 miesiąca). W okresie pierwszych 18 miesięcy odprowadzania do jeziora z odkrywki „Tomisławice” dynamika stanów wody była zbliżona do wartości średnich. Wzrost stanów wody pod koniec 2010 roku spowodowany był głównie wysokimi opadami atmosferycznymi oraz gwał townymi roztopami w miesiącu grudniu. Podobne sytuacje hydrologiczne wystąpiły w tym samym czasie w sąsiednich zlewniach nie tylko w tej części Polski.
TABELA 7. Średnie półroczne i roczne temperatury wody w jeziorze Gopło w różnych latach
TABLE 7. Six-month means and annual temperatures o f water in the Lake Gopto in different years
Okres Period
Półrocze zimowe (listopad-kwiecień) Winter half year (N ovember-April)
Półrocze letnie (maj-październik) Summer half year (M ay-October) Średnia roczna Mean annual 1 986-2005 4,2 17,3 10,8 2008 5,6 17,6 11,6 2009 7,8 18,3 13,0 2010 5,8 16,7 11,3
2. W 2009 i 2010 roku nie stwierdzono ujemnego oddziaływania wody z odkrywki na temperaturę jeziora Gopło. Potwierdzają to wartości średnich i maksymalnych tem peratur wody z poszczególnych miesięcy, które zwłaszcza w lipcu 2010 roku należa ły do najwyższych w ostatnich 60 latach. Ustrój termiczny jeziora Gopło pozostaje głównie pod wpływem czynników naturalnych (przede wszystkim meteorologicz nych), podobnie jak w przypadku innych jezior funkcjonujących w warunkach natu ralnych lub zbliżonych do naturalnych.
3. Wody kopalniane, ze względu na omówione procesy jakim podlegają podczas spływu z rejonu odkrywki do jeziora Gopło, nie wpływają na florę i faunę z powodu zmian zawartości tlenu w jeziorze, gdyż jako wody dobrze natlenione z całą pewnością nie pogarszają warunków tlenowych i troficznych jeziora, a nawet mogą je polepszyć. 4. Poszczególne elementy ustroju hydrologicznego jeziora Gopło powinny być dalej
monitorowane w celu udokumentowania funkcjonowania ekosystemu jeziornego w warunkach zwiększonego tempa wymiany wody.
LITERATURA
BARTCZAK A. 2007: Wieloletnia zmienność odpływu rzecznego z dorzecza Zgłowiączki. Prace Geograficz
ne IGiPZ PAN, 209: 236.
BARTCZAK A. BRYKAŁA D. 2010: Warunki hydrologiczne w rejonie planowanej odkrywki węgla brunatne go „Tomisławice” KWB „Konin” S A . [W:] J. Kordowski, D. Brykała (red.), Prace Geograficzne IGiPZ
PAN, 223: 11-44.
CHOrŃSKI A. 2006: Katalog jezior Polski. Wydawnictwo UAM, Poznań: 600 ss.
JUTROWSKA E., GOSZCZYŃSKI J. 1996: Stan czystości wód jeziora Gopło. Biblioteka Monitoringu Środo wiska, Bydgoszcz: 57 ss.
MARSZELEWSKI W., SKOWRON R. 2010: Hydrografia i warunki hydrologiczne. [W:] A. Mocek, W. Owczarzak (red.) Aktualny stan środowiska przyrodniczego terenów sąsiadujących z uruchamianą od krywką węgla brunatnego Tomisławice jako efekt uwarunkowań hydrogeologicznych, klimatycznych i glebowych. KWB Konin S.A., maszynopis: 40-59.
PASŁAWSKI Z., BŁASZCZYK B. 1970: Charakterystyka hydrologiczna i bilans wodny Jeziora Gopło. Prze
g ląd Geofizyczny 15: 251-266.
PIETRUCIEN C., SKOWRON R. 1984: Transformacja wód Noteci pod wpływem zanieczyszczeń jeziora Gopło, [W:] Rola badań jeziornych w poznawaniu stosunków wodnych pojezierzy. Materiały Konferencji Komisji Hydrograficznej PTG, Gdańsk: 186-193.
SKOWRON R. 2006: Differences in thermal and ice regimes formation in lakes Gopło and Bachotek. Limno-
logical Review. 6 : 255-262.
SKOWRON R. 2009. Criteria o f thermal classifications o f lakes. Bulletin o f Geography, Phisical Geography
Series. 2: 93-108.
STACHY J., BIERNAT B. 1987: Odpływ rzeczny [W:] J. Stachy (red.), Atlas hydrologiczny Polski, IMGW, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa.
WACHOWIAK G. 1980: Potwierdzenie niskiego odpływu średniego w okolicach jeziora Gopło. Gazeta Obser
watora IMGW, 10, 33: 13-16.
Dr hab. Włodzimierz Marszelewski, prof. UMK Dr Rajmund Skowron
Zakład Hydrologii i Gospodarki Wodnej Instytut Geografii UMK
ul. Gagarina 9, 87-100 Toruń tel. 56 611 26 12
e-mail: marszel@umk.pl e-mail: rskowron@umk.pl
